ドナー細胞の機能的な生体蛍光イメージングによる移植片対宿主病の病態形成の解明

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25460509
• Research Institution: National Cancer Center Japan
• Principal Investigator: 五十嵐 美徳 独立行政法人国立がん研究センター, 研究所, 主任研究員 (70280782)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 蛍光イメージング / GFP / 同種造血幹細胞移植 / アポトーシス

Outline of Annual Research Achievements

同種造血幹細胞移植療法は白血病の有効な治療法の一つである。しかしながら、重篤な副作用である移植片対宿主病(GVHD)が問題となり、GVHDをコントロールすることが治療成績の向上に重要な課題である。ドナー細胞によって惹起されるGVHDの病態形成の機序の解明を目指し、移植後のドナー細胞の生体内での挙動を時空間的（時間の変化に伴う細胞の局在、増殖あるいは細胞死など）な情報や宿主細胞との相互作用を蛍光イメージングによって可視化することによって明らかとする。また、ヒトでは詳細に解析することが困難なドナー細胞の動態を動物モデルで解析し、臨床上での問題点を基礎研究で解明し、臨床へフィードバックできるようなトランスレーショナルリサーチの推進も目指す。
これまでの実績で、ドナー細胞のマウス体内での動態をGFP遺伝子導入(GFP-Tg)マウスを用いることによって、容易に可視化することができた。ドナー細胞の蛍光イメージングに加えて、GVHDの病態形成課程におけるドナー細胞および宿主細胞の増殖や細胞死などの機能情報の可視化を目指して、同種造血幹細胞移植後のドナーおよび宿主の単核球細胞のアポトーシスや細胞増殖が起こることを免疫組織学的に明らかにした。今年度はGVHDの標的臓器の一つである消化管についてドナー細胞の局在および増殖している細胞について免疫組織学的に解析した結果、移植後早期においてもドナー細胞は小腸に局在し、一部の細胞は増殖していた。また、小腸の上皮細胞（特にクリプト）でKi67陽性の増殖している細胞が、移植後に増加している傾向にあった。今後は移植後のドナー及び宿主細胞のアポトーシスをin vivoで可視化あるいは増殖している細胞をFucci遺伝子導入マウスを用いて解析する計画である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

ドナー細胞の生体蛍光イメージングはこれまで確立した手法で解析可能であり、ドナー細胞の増殖は免疫組織学的解析で確認済みであるが、Fucci-Tgマウスの導入が遅れて機能的な生体イメージングが遅れている。しかしながら、GVHD病態形成において、宿主側の消化管上皮細胞の増殖が亢進するなどの成果も得られている。またアポトーシスに関しては適切な試薬の検討が十分になされておらず、明らかとなっていない。

Strategy for Future Research Activity

今後の推進方策として、fucci-Tgマウスの導入によるドナー細胞の移植後の細胞周期の蛍光イメージングを実施を目指し、マウスの導入及びドナー細胞の増殖が検出が容易な同種造血幹細胞移植モデルを検討する。また機能的な蛍光イメージングの一つであるアポトーシスに関しては適切な蛍光試薬を検討し、アポトーシスが多くの細胞で検出できるような移植後の時期あるいは宿主及びドナーとして適切な遺伝子改変マウス等を検討する計画である。また、これまで得られた、蛍光イメージングによるドナー細胞の詳細なマウス個体での局在の成果をもとに、免疫組織学的な手法を用いてGVHD後に起きているドナー細胞のサブセット(CD4あるいはCD8T細胞など）の増殖およびアポトーシスを３種類の蛍光色素を用いて各組織で検討する。

Research Products

• [Remarks] 国立研究開発法人国立がん研究センター 研究所
  • URL: http://www.ncc.go.jp/jp/nccri/index.html